在线监测变色阳树脂型催化剂在酯化反应中的应用

在线监测变色阳树脂型催化剂在酯化反应中的应用

变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水，在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点，是在线监测仪表直观和有效的补充。具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。

变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂，出厂型为氢型，通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时，即与树脂携带的H+发生交换，树脂层开始失效，失效层颜色明显改变，指示水中有阳离子泄露。H+型时为墨绿色，Na+型时为玫瑰红色，产品色差十分明显。同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。

       变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前，将水中带入的游离氨除去，并将所有的阳离子全部转化为H+离子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。

   变色阳树脂与H+电导仪联合使用，用于监测凝汽器泄漏量是否超标，决定凝结水是否需要处理，监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。

变色树脂使用范围：监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率，是保证水汽质量，控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段。 

由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化，加上机组启停等原因，难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期，由于少量铵离子穿透，使氢电导率测量值偏低；当H型交换柱*失效，大量铵离子透过，氢电导率测量值又偏高。因此，当交换柱失效后引起氢电导率变化时，难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂，失效层与未失效层颜色不同，可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理，可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。 

变色树脂使用方法： 

购买的变色树脂是未处理的Na型树脂，必须经过以下方式处理才可以使用： 

（1）将树脂放入容器中，以除盐水清洗2～3遍，至水清澈；如果树脂变干，则清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小时，以防止树脂因急剧膨胀而破裂。 

（2）将清洗干净的树脂装入实际交换柱中，以不少于10倍树脂体积的5%HCl再生液动态逆流再生（与交换柱运行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保证再生液与树脂接触时间不小于30min； 

（3）再生液进完后以除盐水按交换柱运行水流方向大流量冲洗交换柱（冲洗流速10m/h～20m/h），冲洗时间不低于12h； 

（4）再生完毕、清洗干净的氢交换柱可装入实际系统进行氢电导率的测定。 

（5）失效的变色树脂氢型交换柱可直接进行再生处理，再生步骤同(2)~(4)。 

变色树脂的储存:需要长期储存的树脂，应再生成氢型树脂后储存。 

在线监测变色阳树脂型催化剂在酯化反应中的应用
                 

　　随着生活水平的提高，环境和污染问题日益受到人们的关注。化学反应在工艺设计、操作条件和催化剂方面都应该考虑环保的要求，这就给催化剂的发展提出了挑战，同时也给催化剂本身带来了发展机遇。酯化反应是一类非常重要的有机反应，通过这类反应可以合成一系列具有应用价值的羧酸酯，可用作增塑剂、溶剂、香料、制药前驱体、农用化学品等。传统的酸性催化剂大多是矿物酸和lewis酸，这些催化剂不但用完后处理起来比较麻烦、对设备有腐蚀作用，而且废酸的排放对环境造成严重污染。而高分子催化剂的使用方便性、环境友好性、对设备的零腐蚀性引起了国内外化学工业以及催化剂专家的特别关注,其中研究较多的当属离子交换树脂催化剂的开发和应用。

离子交换树脂

　　树脂是一种含有活性基团的合成功能高分子材料，它是由交联的高分子共聚物引入不同性质的离子交换基团而成的,所用的交联共聚物有苯乙烯系、丙烯酸酯系和环氧系等。根据合成技术的不同，可制成大孔结构或凝胶结构的离子交换树脂。按引入基团的性质可分为强酸性、强碱性、螯合性、酸碱两性和氧化还原性等品种。离子交换树脂型固体催化剂主要以2种方式应用于酯化催化，一种是利用离子交换树脂本身作为催化剂；另一种是将常用的催化剂负载于树脂上，以此作为合成催化剂。

离子交换树脂

　　离子交换树脂在催化酯化反应中的直接应用

　　离子交换树脂催化一系列酯化反应都得到了较好的催化效果，已经广泛用于各类催化反应。凝胶型树脂作为一类均相高分子凝胶结构的离子交换树脂，常用于极性及水溶液反应中。大孔树脂内部具有毛细孔结构，是一类非均相凝胶结构树脂，受溶剂影响较小，在溶剂中的溶胀度比凝胶型树脂小，这一优点使之适用于许多反应。

离子交换树脂

　　强酸性树脂在催化剂中的应用

　　目前关于阳离子交换树脂催化酯化反应的研究报道较多，其中主要应用的离子交换树脂为强酸性离子交换树脂dh、732和大孔阳离子交换树脂amberlyst15、d72。

　　利用732型树脂作为固体酸催化剂，研究了正丁醇、异丁醇及仲丁醇与冰乙酸催化酯化合成相应乙酸丁酯的催化性能。发现树脂对正丁醇、异丁醇与乙酸的酯化具有较强的催化作用，而对仲丁醇的催化作用小。离子交换树脂催化剂在异丁醇酯化反应中稳定性高，催化剂选择性较好，所得产品无副产物。